Posted at the Institutional Resources for Unique Collection and Academic Archives at Tokyo Dental College, Available from http://ir.tdc.ac.jp/
Title
足底接地の有無が咀嚼運動に与える影響
Author(s)
新谷, 明昌; 鈴木, 惇也; 佐藤, 亨; 四ツ谷, 護; 腰原,
輝純; 小山, 拓; 神田, 雄平; 久永, 竜一
Journal
歯科学報, 116(3): 187-192
URL
http://doi.org/10.15041/tdcgakuho.116.187
Right
抄録：本実験は足底接地と足底離脱が咀嚼運動に与 える影響について検討を行い，咀嚼運動と座位にお ける姿勢との関連性について考察することを目的と した。 被験者は健常有歯顎者５名とした。体位は垂直座 位とし，被験食品としてガムを咀嚼させた。計測装 置には３次元６自由度顎運動測定装置（ナソヘキサ グラフⅡ JM-２０００）を使用した。基準平面は重力線 と垂直な水平面とし，計測平面は FH 平面と咬合平 面とした。咀嚼能率の判定，咀嚼運動時の計測平面 の角度，運動変化と運動リズムの解析を行い，足底 接地と足底離脱間の咀嚼運動に与える影響について 検討を行った。 運動リズムの停止相時間において，足底接地と足 底離脱間で有意な差が認められた。このことから， 足底接地の有無による姿勢の安定性は，咀嚼運動時 の運動リズムの安定性に影響を与えることが示唆さ れた。 緒 言 摂食時の姿勢は，臨床的にできる限り足底を接地 することが望ましいとされている１） 。倉地ら２） は足を ぶらぶらさせた状態では，咬合力，咬合面積ともに 低下し咀嚼能率が低下すると報告している。石川 ら３） は足底を接地するほうが足底を離脱しているよ り，重心動揺が安定し最大咬合力が増加したと報告 している。阿志賀ら４） は咬合・咀嚼機能を有効に発 揮させるためには，座位の安定性を高める必要があ ると示唆している。これらのことから，足底接地の 有無による姿勢の安定性は，頭位や咀嚼運動に影響 を与えていると考えられる。また，咀嚼運動には下 顎運動に伴う頭部の揺れがあることが報告５，６） され， 様々な要因に影響を受けることが知られている。し かし，足底接地の有無と頭位，咀嚼運動とその際の 頭部の揺れについての報告はない。 そこで本研究は，３次元６自由度顎運動測定装置 を用い，足底接地の有無による姿勢の変化が，咀嚼 運動時の頭部の揺れ，下顎運動にどのような影響を 与えるかについて検討を行った。 材料および方法 １．被験者の選定 被験者は，自他覚的に顎口腔系に異常を認めない 健常 有 歯 顎 者５名（男 性５名，平 均 年 齢２８．４歳）と し，個性正常咬合を有し，第二大臼歯までに歯の欠 損がなく，歯科治療の必要ない者もしくは歯質欠損 が局所的で治療の完了している者を選定した。ま た，開眼咬合時の立位正面像において正常姿勢を示 すもの７） とした。なお，本研究は東京歯科大学倫理 員会の承認（no．６５０）を受け，被験者には十分なイ ンフォームドコンセントを行い，研究に参加する了 承を得ている。 ２．咀嚼能率の判定 被験 食 品 は ガ ム（XYLITOLⓇ 咀 嚼 力 判 定 ガ ム， ロッテ）を用いた。このガムは，咀嚼することで色 調が変化し，咀嚼能率を示すものである。姿勢の設 定は，背板のない高さの調節できる椅子を用意し， 垂直座位にて大腿部の約１／２が接するように腰掛け
原 著
足底接地の有無が咀嚼運動に与える影響
新谷明昌
鈴木惇也
佐藤 亨
四ツ谷 護
腰原輝純
小山 拓
神田雄平
久永竜一
キーワード：咀嚼運動，頭位，咀嚼運動リズム 東京歯科大学クラウンブリッジ補綴学講座 （２０１６年１月１２日受付，２０１６年２月２９日受理） http : //doi.org/１０.１５０４１/tdcgakuho.１１６.１８７ 連絡先：〒２６１‐８５０２ 千葉市美浜区真砂１−２−２ 東京歯科大学クラウンブリッジ補綴学講座 新谷明昌 １８７ ― ２１ ―足底が床に接地する状態（足底接地）と，同じ姿勢で 椅子の高さをあげて足底を離した状態（足底離脱）と した。足底接地と足底離脱の条件下で６０秒間咀嚼さ せ，その混合状態から咀嚼能率を判定した。咀嚼能 率の判定には，付属のカラースケールを用い目視に て判定し，５段階に分類した。最も混合状態が悪い ものを１，最も混合状態が良いものを５とした。そ の中間を２，３，４と分類した。足底接地と足底離 脱の条件の順番は被験者ごとにランダムとした。 ３．咀嚼運動の測定 計測装置は３次元６自由度顎運動測定装置（ナソ ヘキサグラフⅡ JM-２０００，ジーシー）を使用し，ナ ソヘキサグラフ用頭部運動解析ソフトを用い上顎と 下顎に分けて解析を行った。体位は垂直座位とし， 計測開始時はフランクフルト平面を床と平行になる ように設定した。被験食品は，XYLITOLⓇ 咀嚼力 判定ガムを用いた。咀嚼運動は習慣性咀嚼側にて咀 嚼するように指示を行った。咀嚼時間は６０秒間と し，計測は足底接地と足底離脱で１クールずつ行っ た。足底接地と足底離脱の条件の順番は被験者ごと にランダムとした。 基準平面は重力線と垂直な水平面とした。計測平 面は，上顎では FH 平面とし，下顎では咬合平面と した。FH 平面は，FH 平面上で顔面正中との交点 となる鼻根部で皮膚上の点と，同じく FH 平面上で 左右の耳珠上縁の点座標の中点とを結ぶ線を計測対 象と設定した。咬合平面は，下顎切歯点と，本来の 第二大臼歯遠心頬側咬頭頂ではなく沼澤ら８） の実験 と同様に下顎左右第一大臼歯近心頬側咬頭頂の点座 標の中点とを結ぶ線を計測対象と設定した。そし て，基準平面に対する計測平面の角度を経時的に測 定し，平面が上方へ傾斜している時をプラス，下方 へ傾斜している時をマイナスで表記した。 得られたデータは咀嚼周期の第５サイクル目から 第１４サイクル目の１０サイクルを対象とし，計測平面 の角度および，運動変化と運動リズムの解析を行っ た。計測平面の角度は，FH 平面の角度を頭位と し，咬合平面の角度を下顎開閉口時角度として，対 象とした１０サイクル間に計測された角度（サンプリ ングレート６０Hz）の分布の解析を行った。運動変化 の解析は，咀嚼周期１サイクルにおける計測平面の 角度の変化量を算出し，対象とした１０サイクルの値 の解析を行った。１サイクルにおける角度の変化量 は，沼澤ら８） の実験と同様に経時的に得られた角度 に対し下顎運動を基準として下顎の開口開始位から 最大開口位間と最大開口位から閉口終了位間の角度 変化の絶対値の平均を１サイクルの変化量として算 出した。頭部はそれに同期する時期を抽出した。頭 位（FH 平面）の変化量を頭部の揺れとし，下顎開閉 口時角度（咬合平面）の変化量を下顎開口角度とし た。運動リズムの解析として停止相時間，開口相時 間，閉口相時間，咀嚼周期の時間と変動係数の解析 を行った。各相は咀嚼サイクルを開口から閉口まで の垂直最大速度から３つの時期に区分し，開口直前 の０mm/s の時点から，開口時最大速度を経て最大 開口付近での速度が０mm/s になるまでを開口相， そこから閉口時最大速度を経て，速度が０mm/s に なるまでを閉口相とし，そこから開口までの速度が ０mm/s の期間を停止相と規定し算出した。各相の 時間を計測し，その合計を咀嚼周期とした。 ４．統計処理 咀嚼能率と運動リズムの各相の変動係数の値は， 足底接地，足底離脱間でウィルコクソンの符号順位 和検定にて比較を行い，運動変化，運動リズムの各 相の時間の値は，足底接地，足底離脱間で対応のあ る t 検定にて比較を行った。統計処理にはエクセル 統計２０１２を用い，危険率５％以下に設定した。 結 果 １．咀嚼能率 咀嚼能率は，足底接地では３．６±０．８（平均±標準 偏差），足底離脱では３．２±１．２となった（図１）。足 底接地と足底離脱間に有意な差は認められなかった （p＝０．４２；ウィルコクソンの符号順位和検定）。各 図１ 足底接地と足底離脱の違いによる咀嚼能率 １８８ 新谷，他：足底接地の有無が咀嚼運動に与える影響 ― ２２ ―
被験者の変化では，足底接地に比べ足底離脱の方が， 咀嚼能率が下がったものが２名（sub.２，sub.５）， 変わらなかったものが２名（sub.１，sub.４），上がっ たものが１名（sub.３）となった。 ２．咀嚼運動 各被験者の頭位の分布については，足底接地と足 底離脱間で頭位の角度の四分位範囲が重ならず頭位 に後屈が認められたものが２名（sub.３，sub.４）， 四分位範囲が重なり頭位に変化が認められなかっ たものが３名（sub.１，sub.２，sub.３）であった（図 ２）。各被験者の咀嚼運動時の頭位は，足底接地で 平均１２．５４°から１６．７５°，足底離脱で平均１１．７８°から ２０．０７°であった。各被験者の下顎開閉口時角度の分 布については，すべての被験者で足底接地と足底離 脱間で四分位範囲が重なった（図３）。各被験者の咀 嚼運動時の下顎開閉口時角度は，足底接地で平均− ２３．５３°から−５７．６２°，足底離脱で平均−１８．８５°から −５５．５８°であった。 咀嚼運動時の頭部の揺れと下顎開口角度におい て，頭部の揺れは足底接地で０．６７±０．５２°，足底離 脱で０．５７±０．４１°となった（図４）。下顎開口角度は 足底接地で８．７５±１．６８°，足底離脱で１０．３０±３．９７° となった（図４）。頭部の揺れ，下顎開口角度とも に足底接地と足底離脱間で有意な差は認められな かった（頭部の揺れ：p＝０．４８，下顎開口角度：p＝ ０．２６；対応のある t 検定）。 停止相時間，開口相時間，閉口相時間，咀嚼周期 の時間は足底接地の停止相時間で０．１８±０．０３秒，開 口相時間で０．２５±０．１０秒，閉口相時間で０．３０±０．０９ 秒，咀嚼周期で０．７３±０．１４秒となった（図５）。足底 離脱の停止相時間で０．１８±０．０８秒，開口相時間で ０．２４±０．１０秒，閉口相時間で０．２９±０．０６秒，咀嚼周 期で０．７１±０．１７秒となった（図５）。各相における時 間で足底接地と足底離脱間で有意な差は認められ なかった（停止相時間：p＝０．８０，開口相時間：p＝ ０．２８，閉口相時間：p＝０．３９，咀嚼周期：p＝０．３０； 対応のある t 検定）。変動係数は足 底 接 地 の 停 止 相時間で０．１８，開口相時間で０．４１，閉口相時間で ０．２８，咀嚼周期で０．１９となった（図６）。足底離脱の 停止相時間で０．４５，開口相時間で０．４３，閉口相時間 で０．２２，咀嚼周期で０．２４となった（図６）。停止相時 間の変動係数において足底接地と足底離脱間で有意 な差が認められた（p＜０．０５；ウィルコクソンの符 号順位和検定）。その他の相では有意な差は認めら 図３ 足底接地と足底離脱の違いによる各被験者の下顎開閉口時角度 図２ 足底接地と足底離脱の違いによる各被験者の頭位 歯科学報 Vol．１１６，No．３（２０１６） １８９ ― ２３ ―
れなかった（開口相時間：p＝０．１４，閉口相時間： p＝０．６９，咀嚼周期：p＝０．１４；ウィルコクソンの符 号順位和検定）。 考 察 １．被験食品について 咀嚼運動は，食品の性状や量により変化すること が報告９） されている。運動経路や運動リズムの分析 には，性状や量の変化が少ない被験食品が有効であ る。ガムは恒常性が高く，咀嚼の進行により硬さや 量の変化が少なく，分析に適している。その中で， 今回使用したガムは，咀嚼することで色調が変化 し，咀嚼能率を示すものである。これは，!分法に よる粉砕能力と強い相関があり１０） ，咀嚼能力の判定 に有用である１１） と報告されているため本実験に用い た。 ２．咀嚼能率について 足底接地と足底離脱間の咀嚼能率は足底接地のほ うが大きい値を示したが，有意な差は認められな かった。成人２３名を対象とし同様な実験を行った佐 橋ら１２） によると，足底接地が３．８±０．２，足底離脱が ３．７±０．３で足底接地のほうが有意に大きい値を示し たと報告している。本実験では，足底接地で平均 ３．６と前述した研究結果の３．８に近い値である。一 方，足底離脱は平均３．２と前述の研究結果の３．７と比 べ，我々の結果のほうが少し咀嚼能率は低い値と なった。本実験では症例数も少ないため足底接地の 有無が咀嚼能率に与える影響は明瞭に認められな かった。しかし，今回の計測値と前述の報告を参考 にすると，症例数を増やせば足底接地と足底離脱と の間の咀嚼能率に差が出ることが予想された。 ３．咀嚼運動測定の設定について 計測装置に使用したナソヘキサグラフⅡは従来， 上顎に対する下顎の運動を記録する装置であるが， 本実験ではナソヘキサグラフ用頭部運動解析ソフト を用い下顎と上顎の運動を分けて解析を行った。以 前の我々の研究５，６） で食品の性状によって，頭位や頭 部の揺れに変化が認められることを報告した。本実 験のように，姿勢と咀嚼運動との関係を明らかにす るためには，全身に対する上顎の変化を解明する必 要があると考えられた。そのため，従来の上顎に対 する下顎の相対的な運動を記録するのではなく，上 顎と下顎の運動に分けて解析を行った。 本実験では，習慣性咀嚼側で咀嚼するように指示 を行った。以前より，Perry ら１３） や栃倉ら１４） により 咀嚼側間により機能的差異があることが報告されて おり，咀嚼運動時の運動経路とリズムの安定性を比 図４ 足底接地と足底離脱の違いによる頭部の揺れと下顎 開口角度 図５ 足底接地と足底離脱の違いによる咀嚼運動の各相の 時間 図６ 足底接地と足底離脱の違いによる咀嚼運動の各相の 変動係数 １９０ 新谷，他：足底接地の有無が咀嚼運動に与える影響 ― ２４ ―
較した坂口ら１５） によると，習慣性咀嚼側と非習慣性 咀嚼側には機能的差異があり，習慣性咀嚼側のほう が良好な咀嚼機能を営むことが示唆され，習慣性咀 嚼側は咀嚼運動の分析に有用であるとされている。 咀嚼運動は第５サイクル目から第１４サイクル目の １０サイクルを抽出し解析を行った。これは，咀嚼運 動のリズムが運動初期と後期で乱れるとの報告があ り，咀嚼の中断や嚥下の準備動作が加わることによ る影響を排除するためである。志賀らは咀嚼運動リ ズム，経路ともに第５サイクル目からの１０サイクル が最も安定していると報告１６） している。 ４．咀嚼運動の結果について 以前より我々は咀嚼運動時の頭位に注目し，被験 食品の硬さにより頭位の変化が見られ，頭位の変化 による調節機構があることを報告５，６） した。今回の実 験では，体位とくに咀嚼運動時の姿勢の中で足底接 地について注目した。足底接地は体全体の姿勢が安 定し，頭位の変化やぶれが少ないと考えていた。一 方，足底離脱は，体幹とくに下半身に力が入りにく く，座位であっても姿勢の安定は難しいと考えられ た。しかし，各被験者の足底接地と足底離脱間の頭 位の角度と，その四分位範囲に足底接地の明瞭な影 響は認められなかった。 咀嚼運動時の変化では，頭部の揺れと下顎開口角 度の平均は両結果とも有意な差は認められなかっ た。座位の安定性と咬合力，咬合面積との関連性を 調べた阿志賀ら４） は，咬合が安定している群では座 位の安定性の影響を受けにくく，咬合不安定群のほ うが影響を受けたと述べているが，本実験のように 頭部の揺れと下顎の開口角度を検討した報告はな い。本実験では，正常咬合者を被験者として選択し ているため，両角度において足底接地と足底離脱の 影響は認められなかったと推察された。 咀嚼運動の各相の時間は，足底接地と足底離脱間 で，有意な差はなかった。咀嚼リズムの変動係数に おいては，開口相，閉口相，咀嚼周期において有意 な差はなかった。しかし，停止相時間において足底 接地のほうが足底離脱に比べ小さい値を示した。こ れは，足底接地しているほうがより姿勢が安定して いるため，食品を粉砕する力がかかるときにリズミ カルに咀嚼を行なえたと考えられる。志賀らの健常 者と顎関節症患者の変動係数を比較した報告１５） によ ると，咬合相時間，開口相時間，閉口相時間，咀嚼 周期ともに顎関節症患者のほうが有意に大きい値を 示していた。また，不正咬合者や咀嚼系機能障害患 者における下顎運動や筋活動の時間的要素の変動係 数は，正常者のそれより大きい１７） ことが明らかにさ れている。このことから，食事姿勢において足底接 地の状態のほうが有益であると示唆された。 今回の実験では症例数も５例と少なく，被験者を 増やすことにより差が予想される項目もあった。し かし，咀嚼運動における停止相時間の変動係数が， 足底接地と足底離脱間で異なる結果が得られ，姿勢 の安定性は運動リズムに影響を与えることが示唆さ れた。 文 献 １）尾本和彦：摂食機能訓練．食べる機能の障害：その考え 方とリハビリテーション．第１版（金子芳洋 編著），pp． ９２−９５，医歯薬出版，東京，１９８７． ２）倉治ななえ：噛む力アップには足をつけて食事をしよ う．小児歯臨，９：４０−４５，２００４． ３）石川健太郎，大岡貴史，向井美恵：座位姿勢における足 底接地の有無が重心動揺と最大咬合力に及ぼす影響．障歯 誌，２７：５５５−５５９，２００６． ４）阿志賀大和，水野智仁，山村千絵：座位の安定性が健常 若年者の咬合機能に及ぼす影響．言語聴覚研，１０：３０１− ３０９，２０１３．
５）Shinya A, Sato T, Hisanaga R, Miho O, Nomoto S : Time course analysis of influence of food hardness on head posture and pitching of head during masticatory movement. Bull Tokyo Dent Coll, ５４：７３−８０，２０１３． ６）新谷明昌，野本俊太郎，佐藤 亨，青木雅憲，四ツ谷 護，三穂乙暁：被験食品の硬さの違いによる咀嚼運動時の 頭部動態への影響．歯科学報，１１３：３８３−３８７，２０１３． ７）平地正茂，佐藤 亨，久永竜一，鈴木雄太，天崎光宏， 吉田 実：自然立位正面像からみた骨盤，両上肢帯，頭蓋 の左右対称性について．歯科学報，１０５：１４８−１５３，２００５． ８）沼澤成文，佐藤 亨，斉藤文明：ガム咀嚼に伴う頭部運 動の三次元的検討．歯科学報，１０４：２８７−２９６，２００４． ９）瑞森崇弘，桑原隆男，西尾公一，西内修平，丸山剛郎： 咀嚼運動に関する臨床的研究−食品の大きさ・硬さの影響 について−．補綴誌，２９：１０６２−１０６９，１９８５． １０）平野 圭，高橋保樹，平野滋三，早川 巌，関 哲哉： 新しい発色法を用いた色変わりチューイングガムによる咀 嚼能力の測定に関する研究．補綴誌，４６：１０３−１０９，２００２． １１）Hama Y, Kanazawa M, Minakuchi S, Uchida T, Sasaki
Y : Reliability and validity of a quantitative color scale to evaluate masticatory performance using color-changeable chewing gum. J Med Dent Sci, ６１：１−６，２０１４． １２）佐橋喜志夫，土本里江，川島三奈：えっ！ホント？足を
ついて食事をしないと噛めなくてイラつく−足底離脱によ るガム咀嚼が咀嚼機能の低下と不快感を惹起する−．小児 歯臨，１４：７１−７４，２００９．
１３）Perry H. T, Harris S. C : Role of the neuromuscular system in functional activity of the mandible,. J Am Dent Assoc, ４８：６６５−６７３，１９５４．
歯科学報 Vol．１１６，No．３（２０１６） １９１
１４）栃倉 純，志賀 博，小林義典：主咀嚼側時と非主咀嚼 側時との間の機能的差異−グミゼリー咀嚼時の運動機能， 咀嚼筋筋活動，ならびに咀嚼能率−．日咀嚼会誌，９：５７ −６４，２０００． １５）坂口 究，横山正起，渡邊篤士，阿部賢一，岩下隼人， 浦田健太郎，熊崎洋平，河野稔広，小針啓司，玉置潤一郎， 福井雄介，藤下あゆみ，宮城光志，志賀 博：習慣性咀嚼 側が咀嚼機能に及ぼす影響．顎機能誌，１８：１５２−１６０， ２０１２． １６）志賀 博，小林義典：咀嚼運動の分析による咀嚼機能の 客観的評価に関する研究．補綴誌，３４：１１１２−１１２６，１９９０． １７）加藤信次：顎関節機能障害患者の切歯点における咀嚼運 動について，歯科医学，４１：１１７−１４６，１９７８．
Influence of the grounding the foot bottom on masticatory movement
Akimasa SHINYA，Zyunya SUZUKI，Toru SATO，Mamoru YOTSUYA Teruyoshi KOSHIHARA，Taku KOYAMA，Yuhei KANDA，Ryuichi HISANAGA
Department of Fixed Prosthodontics, Tokyo Dental College
Key words : masticatory movement, head posture, chewing rhythms
The purpose of the present study was to examine the influence of the grounding the foot bottom during sitting on masticatory movement and the relationship between masticatory movement and sitting posture．
The study involved ５ healthy dentulous individuals． While sitting upright，each subject chewed gum as a test food． The device used for the measurement was an optoelectronic jaw-tracking system with six degrees of freedom． The horizontal plane perpendicular to the direction of gravitational force served as a reference plane． The Frankfort horizontal plane and occlusal plane were selected as measurement planes． An analysis of masticatory performance，the measurement plane angle，and the changes in head and mandibular movement and chewing rhythm during masticatory movement was conducted．
During the suspended phase of masticatory movement，the coefficients of variation of chewing rhythm recorded while the subjects were sitting with and without the grounding the foot bottom differed signifi-cantly． This suggested that posture stability influences the stability of chewing rhythm during mastica-tory movement． （The Shikwa Gakuho，１１６：１８７−１９２，２０１６） １９２ 新谷，他：足底接地の有無が咀嚼運動に与える影響
